Question

化学兴趣小组设计以下实验方案，测定某已部分变质的小苏打样品中碳酸钠的质量分数。

[方案一]称取一定质量样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算。

（1）坩埚中发生反应的化学方程式为____________。

（2）实验中，需加热至恒重的目的是_____________。

[方案二]称取一定质量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解；向小烧杯中加入足量氢氧化钡溶液，过滤、洗涤、干燥沉淀，称量固体质量，计算。(已知：Ba^2＋＋OH^－＋HCO₃^-=BaCO₃↓＋H₂O)。

（1）过滤操作中，除了烧杯、漏斗外，还要用到的玻璃仪器为__________。

（2）实验中判断沉淀是否完全的方法是__________。

[方案三]按如下图所示装置进行实验：

（1）D装置的作用是________，分液漏斗中_____(填“能”或“不能”)用盐酸代替稀硫酸进行实验。

（2）实验前称取17.90g样品，实验后测得C装置增重8.80g，则样品中碳酸钠的质量分数为________。

（3）根据此实验测得的数据，测定结果有误差，因为实验装置还存在一个明显缺陷是_________。

Answer

2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 保证碳酸氢钠分解完全 玻璃棒 静置后取少量上层清液于试管中，加一滴氢氧化钡溶液，如果有白色沉淀生成，说明沉淀未完全；如果不产生白色沉淀，表明沉淀已完全 防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入C装置 不能 29.6% 缺少一个驱赶残留二氧化碳气体的装置

【解析】

[方案一]（1）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应方程式为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；

（2）实验原理是根据加热前后固体质量变化来计算碳酸氢钠，故应保证碳酸氢钠完全分解，加热恒重则碳酸氢钠完全分解，

故答案为保证NaHCO3分解完全；

[方案二]（1）过滤时需用玻璃棒引流，

故答案为玻璃棒；

（2）可取上层清液，继续加沉淀剂，看是否生成沉淀，具体操作为：取上层清液少许于试管中，加入氢氧化钡溶液，若无沉淀生成，则沉淀完全，

故答案为取少量上层清液于一支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，观察是否有白色沉淀生成，若没有白色沉淀生成，则沉淀完全；反之则没有沉淀完全；

[方案三]（1）空气中的水蒸气和二氧化碳会被碱石灰吸收，故D的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，以确保C装置中质量增加量的准确性；分液漏斗中如果用盐酸代替硫酸，盐酸易挥发，这样制得二氧化碳气体中含氯化氢，浓硫酸不能吸收氯化氢，则氯化氢被碱石灰吸收，导致测到二氧化碳质量偏高，等质量碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸氢钠产生二氧化碳多，则会导致碳酸氢钠偏多，碳酸钠偏小，

故答案为防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入C装置；不能；

（2）设NaHCO3和Na2CO3的物质的量分别为x、y，则

Na2CO3+H2SO4=H2O+CO2↑+Na2SO4、

x x

2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑

y y

，解得，

则样品中Na2CO3的质量分数为×100%=29.6%；

（3）实验装置还存在一个明显缺陷为装置中的二氧化碳不能被C全部吸收，则需设计一个装置将A、B中的CO2全部吹入C中吸收，

故答案为缺少一个驱赶残留二氧化碳气体的装置。